時間：2023-02-18 00:58:43
序論：在您撰寫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：課程內(nèi)容；結(jié)構(gòu)分析；教師素質(zhì)；學(xué)習(xí)能力
隨著我國綜合實力的不斷增強(qiáng)和國際地位的不斷提升，大學(xué)計算機(jī)教育的重要性逐漸突顯出來，而計算機(jī)教育中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程則是重中之重。進(jìn)入21世紀(jì)，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)的專業(yè)一度成為熱門專業(yè)，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是該學(xué)科的基礎(chǔ)課程，要想掌握良好的計算機(jī)技術(shù)就一定要打好基礎(chǔ)，學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程。然而，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容較為抽象、復(fù)雜，具有動態(tài)性，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感覺無從下手，到實踐的過程中更是由于沒有理論知識的支持而感到疑惑重重。因此，培養(yǎng)學(xué)生的自信心，激發(fā)學(xué)生的熱情便成為當(dāng)務(wù)之急。筆者將在下文中結(jié)合自己幾年的執(zhí)教經(jīng)驗對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行探究，不足之處，還請指教。
一、數(shù)據(jù)課程內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu)分析
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用專業(yè)的基礎(chǔ)課程，該課程內(nèi)容主要是介紹了軟件設(shè)計中最常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其儲存結(jié)構(gòu)，本課程的難點是數(shù)據(jù)組織方面的動態(tài)儲存結(jié)構(gòu)及遞歸技術(shù)。筆者認(rèn)為，可以從以下幾個方面進(jìn)行教學(xué)：
1.做到學(xué)以致用
在進(jìn)行數(shù)據(jù)課程教學(xué)的過程中，教師可以結(jié)合實例向?qū)W生展示整個課程的內(nèi)容及每個章節(jié)的重難點知識，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，這樣不僅可以使學(xué)生對本課程有個大致的了解，使學(xué)生很好地掌握理論知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力，真正做到學(xué)以致用。
2.為學(xué)生總結(jié)知識框架
教師要采用科學(xué)的方法對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理，為學(xué)生總結(jié)知識框架，這樣便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。知識框架要由多個相互關(guān)聯(lián)的模塊構(gòu)成，便于課程中多種知識的組合。
3.進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練
由于數(shù)據(jù)課程知識較為抽象，對于一些難度較大，較難理解的知識一定要進(jìn)行及時、嚴(yán)格的訓(xùn)練，這樣可以很好地培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，在試題之中，教師要適當(dāng)?shù)乜疾閷W(xué)生對知識的深入理解情況，便于掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
4.對疑難點知識的補(bǔ)充教學(xué)及總結(jié)
針對數(shù)據(jù)課程中某些重難點知識，教師一定要進(jìn)行深入地剖析，并且可以根據(jù)實際情況對教材之中的原理部分進(jìn)行轉(zhuǎn)化便于學(xué)生接受，還可以對教材中未提及的簡易算法等進(jìn)行補(bǔ)充，使學(xué)生便于掌握、理解。
5.注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)
數(shù)據(jù)課程具有較強(qiáng)的實踐性，在理論教學(xué)的過程中隱含了許多重要的技術(shù)知識，但教材中多是一筆帶過，使學(xué)生很難理解。針對這種情況，教師一定要對教材中沒有展開討論的重點技能性知識進(jìn)行解析，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
二、解析課程設(shè)計對計算機(jī)教師的要求
課程設(shè)計主要是針對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行的，教師一定要根據(jù)學(xué)生的實際情況及興趣愛好進(jìn)行，要注意課題的難度，盡量控制在通過學(xué)生的努力可以完成的范圍內(nèi)，既不要太難，也不要過于簡單。需要注意的是，計算機(jī)教師一定要對整個過程進(jìn)行掌控，如果發(fā)現(xiàn)這個課題較難，學(xué)生花費了很長的時間也不能解決，教師就是及時進(jìn)行指導(dǎo)，幫助學(xué)生渡過難關(guān)。因為，如果經(jīng)過長時間的思考還沒有解決問題，學(xué)生的興趣和信心都會在一定程度上減弱，最終會出現(xiàn)消極心理，這非常不利于學(xué)生的發(fā)展；不僅如此，還要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的設(shè)計進(jìn)行嚴(yán)格的驗收，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶Υ龑W(xué)生的成績評定。在設(shè)計完成后，教師要進(jìn)行現(xiàn)場評定，要充分地檢查各種數(shù)據(jù)，明確指出設(shè)計之中存在的缺陷，以便于學(xué)生形成良好的治學(xué)態(tài)度，此外，對于學(xué)生設(shè)計中的閃光點，教師也要及時肯定，不吝嗇鼓勵、表揚的語言，使學(xué)生感受到教師對其的期望感，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
通過對上文的論述可知，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計進(jìn)行探究具有重要的意義，對我國整體高校計算機(jī)教育事業(yè)的發(fā)展是大有裨益的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程作為計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對該專業(yè)學(xué)生的未來發(fā)展起到很大的作用，我們數(shù)據(jù)課程教師任重而道遠(yuǎn)。盡管在當(dāng)前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教育中還存在很多問題，在未來探索的道路上更是阻礙重重，但我堅信，天道酬勤，只要我們廣大高校計算機(jī)教育工作者恪盡職守，無私奉獻(xiàn)，不斷對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行探究，一定能夠有效緩解我國當(dāng)前的教育現(xiàn)狀，為祖國培養(yǎng)出一批又批的綜合素質(zhì)較高的計算機(jī)專業(yè)人才，最終為祖國的發(fā)展和社會的進(jìn)步奉獻(xiàn)自己的一份力量。
參考文獻(xiàn)：
[1]任雪萍，王立波，趙葆華.融入PIC-CDIO理念的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育，2012（12）.
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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；微課；思維導(dǎo)圖
一、背景
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程作為計算機(jī)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)才能為許多后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。課程要求學(xué)生通過理論與實踐學(xué)習(xí)之后，能掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及與之相關(guān)的算法的知識，并將這些知識應(yīng)用到對具體實際問題的分析中。參照ACM/IEEE-CS的《ComputeCurricula2001》報告中提出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容主題[1]有幾十個，即課程的教學(xué)內(nèi)容多，覆蓋面廣，而且由于很多重要知識的理論性較強(qiáng)，特別是一些難點知識比較抽象而難以理解，所以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是被學(xué)生廣泛認(rèn)為難學(xué)、難懂、難實踐的課程。學(xué)習(xí)的過程通常由“信息傳遞”和“吸收內(nèi)化”兩個階段構(gòu)成，采用信息化技術(shù)手段開展以微課、慕課、云課程、翻轉(zhuǎn)課堂為代表的數(shù)字化教學(xué)是實現(xiàn)知識信息傳遞的有效手段[2]。微課一般是在課堂教學(xué)之外，由學(xué)生主動參與的輕量化、碎片化、結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)方式，通過良好的課程結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合短視頻、動畫、語音等手段，能有效地將抽象的知識轉(zhuǎn)為形象化的內(nèi)容，從而高效促進(jìn)學(xué)生“吸收內(nèi)化”的進(jìn)程。
二、微課及設(shè)計方法
微課（Microlecture），是指運用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源[3]。微課課程平臺是學(xué)生在課堂教學(xué)外的細(xì)化教學(xué)知識，實現(xiàn)“自主學(xué)習(xí)”和“個性化學(xué)習(xí)”的環(huán)境，在微課平臺上，學(xué)生可按需選擇學(xué)習(xí)，既可查漏補(bǔ)缺，又能強(qiáng)化鞏固知識，是課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充和拓展。從邏輯結(jié)構(gòu)角度看，一個完整微課課程通常由一系列微課單元構(gòu)成，一個微課單元除了用來講述該教學(xué)主題知識點的課堂教學(xué)短視頻及與短視頻配套的描述或解釋的短文這一最重要的核心部分之外，通常還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的練習(xí)測試及師生交流等輔教學(xué)資源，這些資源共同組成了一個主題式、半結(jié)構(gòu)化的微課教學(xué)單元。一個設(shè)計良好的微課單元通常具備主題選題精準(zhǔn)和內(nèi)容組織合理的特點。選題精準(zhǔn)就是一個微課單元是一個教學(xué)主題，在設(shè)計這個主題時，要注意這個選題所覆蓋的知識或原理應(yīng)較為簡單[4]，其涵蓋知識點可選2—3個；內(nèi)容組織合理就是知識內(nèi)容的組織和分解簡明，將一個教學(xué)主題核心知識點和目標(biāo)分解為若干個子知識點或步驟，這個核心知識點的分解最好只要一層邏輯，盡量不要在子知識點下再分解。
三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)微課設(shè)計過程
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生能合理選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并把與問題相關(guān)的數(shù)據(jù)組織起來實現(xiàn)準(zhǔn)確和高效計算處理，所以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心概念由數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)及其定義在邏輯結(jié)構(gòu)上的運算、數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)以及運算的實現(xiàn)、運算算法的復(fù)雜度分析三個方面構(gòu)成，而且在課程中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)又與其相關(guān)的算法纏繞在一起[5]，使得在微課設(shè)計時所做的知識點分析必須循序漸進(jìn)地展開，采用由淺到深、由易到難的步驟，再從這個課程的知識體系出發(fā)，選取其中的重點、難點、疑點、考點、易錯點、熱點和擴(kuò)展點，設(shè)計和制作一系列既相對獨立，又環(huán)環(huán)相扣的微課主題單元[6]。
（一）知識點分析與微課主題單元劃分
設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的微課時，首先按照課程內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)來完成各個主題單元的設(shè)計和劃分。我國的大部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的教材[7-8]把課程的知識體系對應(yīng)到教學(xué)內(nèi)容之后，分成了基本概念和基礎(chǔ)知識、線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法、樹形結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法、圖結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法四個教學(xué)組成部分，這四個組成部分又可分別分成若干子模塊，每個子模塊又可再分成若干主題單元；劃分方法可以使用表格或思維導(dǎo)圖來協(xié)助完成。思維導(dǎo)圖是表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維工具，能直觀地把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來[9]。借助思維導(dǎo)圖，我們能有效完成微課課程知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作，圖1是我們設(shè)計線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法部分的微課主題單元思維導(dǎo)圖。
（二）微課主題單元設(shè)計
在完成對課程的教學(xué)內(nèi)容主題劃分之后，開始對每個教學(xué)主題單元做設(shè)計。設(shè)計主題單元時要以學(xué)生為中心，其內(nèi)容選擇先考慮突出主題單元中的重點知識點，同時需要保證學(xué)生能看懂、能聽懂，就是盡量以生動形象的語言和動畫表達(dá)知識點，特別是難點和常見疑點必須演示或解釋得詳細(xì)清楚。這里以單鏈表主題單元為例。單鏈表是最簡單的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，是深入學(xué)習(xí)樹與圖（非線性結(jié)構(gòu)）的基礎(chǔ)，其概念及其實現(xiàn)是本節(jié)教學(xué)的重點和難點內(nèi)容，我們按照內(nèi)容介紹的次序來繪制思維導(dǎo)圖，圖中帶星號的是重點知識點。在制作微課資源時，可以針對不同特點的知識點采用不同的講解形式。對于概念性的內(nèi)容，只需用語言或文字以學(xué)生容易理解的方式講述清楚概念，而對一些抽象的內(nèi)容，可采用圖形、對比表格、動畫等方法來講解。如單鏈表結(jié)點與單鏈表結(jié)構(gòu)的知識點，我們采用的是圖形動畫演示配合語音講解方法；在講解單鏈表的實現(xiàn)時，我們采用了代碼單步執(zhí)行分析與圖形動畫演示相結(jié)合的方法來講述，取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計；評價方式
中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）05-1088-02
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容抽象，信息量大；在學(xué)習(xí)過程中所用到的技術(shù)多，而之前所介紹的專業(yè)性知識又不多，因而加大了學(xué)習(xí)難度；隱含在各部分的技術(shù)和方法豐富，也是學(xué)習(xí)的重點和難點。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程本身的技術(shù)特性，設(shè)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計環(huán)節(jié)十分重要。通過實踐內(nèi)容的訓(xùn)練，能達(dá)到學(xué)生程序思維的訓(xùn)練和動手上機(jī)調(diào)試程序能力的增強(qiáng) ， 提高學(xué)生組織數(shù)據(jù)及編寫大型程序的能力。
1 概述
當(dāng)前我國工程教育面臨的普遍問題是：工程教育與社會和產(chǎn)業(yè)的需求脫節(jié)，包括，工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)與社會需求不一致；工程教育中的質(zhì)量評估結(jié)果不能真實的反映學(xué)生的能力；工程教育環(huán)境與職場環(huán)境相差甚遠(yuǎn)。當(dāng)前工程教育中，很少能體現(xiàn)課程體系，學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)很少。關(guān)于課程評價和反饋，包括師生雙方地互評。老師評價學(xué)生的手段是在學(xué)期結(jié)束時，給學(xué)生一個或好或差的成績。學(xué)生從這個結(jié)果中，無法得知他需要進(jìn)一步努力的方向。用人單位無法依據(jù)這份成績來判斷這個學(xué)生是否符合他們的需求。學(xué)生評教制度就是讓學(xué)生在某個時間段（比如第14周到第16周）給老師一份評價。學(xué)校根據(jù)這份評價來考核老師的教學(xué)工作是否合格。而評教的根本目的：促使教師改進(jìn)教學(xué)，服務(wù)學(xué)生，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求并實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)利益，在很大程度上被忽略。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計作為工程教育的一個環(huán)節(jié)，同樣存在上述問題。另外總共32學(xué)時的課時太少，導(dǎo)致學(xué)生沒有充分時間去實施系統(tǒng)分析、設(shè)計和實施的完整過程。
學(xué)生的語言掌握程度較大程度地影響到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的實施。往往系統(tǒng)實施的思路是正確的，由于語言不熟練，又缺乏正確的調(diào)試手段和調(diào)試方法，導(dǎo)致程序無法通過調(diào)試或者花費大量時間進(jìn)行調(diào)試。由于沒有軟件工程的思想，系統(tǒng)事先沒有經(jīng)過周密的設(shè)計，程序調(diào)試通過，驗收時發(fā)現(xiàn)題目理解錯誤，與老師的要求相差甚遠(yuǎn)。需要重新設(shè)計，編寫代碼，造成學(xué)生大量時間的浪費。
最后，學(xué)生的創(chuàng)新能力、溝通和團(tuán)隊協(xié)作能力有待于進(jìn)一步提高，而這些能力是作為一名工程型和創(chuàng)新型的計算機(jī)專業(yè)人才所必需具備的。比較顯著的就是溝通問題。在驗收階段，一個簡單問題無法用恰當(dāng)?shù)恼Z言回答教師。
2 課程改革的理念和思路
課程改革的理念是充分利用本校本學(xué)院已有資源，結(jié)合CDIO理念，提高學(xué)生整體計算機(jī)專業(yè)能力，訓(xùn)練良好的思維方式，培養(yǎng)扎實的實踐能力，具備創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神。
課程改革的思路：課程改革從課時數(shù)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價與反饋等多方面展開。首先是在教學(xué)大綱上增加本門課程的學(xué)時數(shù)。在教學(xué)內(nèi)容上，把程序語言和軟件工程的內(nèi)容以恰當(dāng)?shù)匦问郊尤胝n程設(shè)計中。
在教學(xué)方法上，加強(qiáng)思維方式的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)結(jié)合，增加學(xué)生工程經(jīng)驗，訓(xùn)練實踐能力。思維方式的訓(xùn)練從兩方面展開：在布置任務(wù)時，提醒學(xué)生按照一定的方法進(jìn)行抽象，盡量避免手工操作（自動化手段）；在驗收階段，針對具體的代碼和算法設(shè)計思路，教師提具體的改進(jìn)方案，并相應(yīng)地指出可能存在思維誤區(qū)。思維方式的形成不是一天就可以完成，希望經(jīng)過一學(xué)期的訓(xùn)練可以有效地改變部分同學(xué)的思維方式。工程實踐（包括工程開發(fā)各個環(huán)節(jié)的實踐）能力提高也是從兩方面展開：一是讓學(xué)生經(jīng)歷工程開發(fā)的整個過程；二是提業(yè)界真實地案例供學(xué)生模仿分析學(xué)習(xí)。
評價和反饋從師生雙方互評入手。教師對學(xué)生的評價要真實反映當(dāng)前的知識和能力，讓學(xué)生明白自己的優(yōu)勢和不足。學(xué)生對教師的評價真實反映這一學(xué)期教師的教學(xué)能力和教學(xué)態(tài)度。讓教師進(jìn)一步清楚學(xué)生具體的學(xué)習(xí)需求和自身能力提高的方向。
課程改革的目標(biāo)包括加深學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的理解，拓展知識面，增強(qiáng)學(xué)生實踐動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和團(tuán)隊協(xié)作能力，訓(xùn)練學(xué)生的溝通表達(dá)和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)素質(zhì)，使學(xué)生成為一名工程型和創(chuàng)新型的優(yōu)秀計算機(jī)專業(yè)人才。
3 課程改革的內(nèi)容
該綜合課程設(shè)計預(yù)計需要32學(xué)時。其中6學(xué)時用來幫助學(xué)生加強(qiáng)程序設(shè)計能力，先由老師講解部分的難點重點（主要是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實施過程中常用的知識點），然后學(xué)生完成一個相對復(fù)雜的程序。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計占用中間的26學(xué)時。一學(xué)期的課程設(shè)計需要學(xué)生完成3到4個不同章節(jié)的題目。由于學(xué)生能力水平參差不齊，每章教師給出3到4個難度不同的題目供選擇。這些題目部分來自配套教材，部分由教師自行設(shè)計。學(xué)生根據(jù)自身能力選擇完成其中的一個題目（也可以自主選擇題目，經(jīng)教師審核后去實施），然后提交教師驗收。在此過程中，誘導(dǎo)學(xué)生按照軟件工程的思想去完成各個題目。具體的手段是給學(xué)生一個合理的、按照軟件工程思想設(shè)計的課程設(shè)計指導(dǎo)書。（先設(shè)計后實現(xiàn)）
充分利用學(xué)院已有資源，在ACM網(wǎng)站開辟一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)專區(qū)，按照ACM競賽的模式設(shè)計一些題目供有余力的學(xué)生選擇。對于已完成教師安排任務(wù)的學(xué)生，建議他們注冊登錄學(xué)院ACM網(wǎng)站去完成額外的題目，以此增強(qiáng)他們的實踐動手能力。
課程設(shè)計的其中一個重要環(huán)節(jié)是驗收。它不僅起著評定成績的作用，而且還承擔(dān)著訓(xùn)練思維，提高算法設(shè)計和溝通表達(dá)能力的作用。程序測試通過后，教師選擇部分感興趣的代碼，要求學(xué)生解釋。如果得不到滿意的解釋，教師可以暫停此次驗收。這個環(huán)節(jié)可以考驗學(xué)生的溝通表達(dá)能力，以及對系統(tǒng)的理解程度。在一定程度上的杜絕拷貝這種現(xiàn)象，退一步，就算是拷貝也必須完全理解整個系統(tǒng)，強(qiáng)制學(xué)生必須實際參與課程設(shè)計。
接著去提高代碼的質(zhì)量和效率。先一起分析具體的代碼，研究算法的效率有無進(jìn)一步提高的空間。若有該如何修改，教師根據(jù)學(xué)生的具體情況，討論確定方案后，交由學(xué)生完成。效率提高后的系統(tǒng)，可以在下一次課再次要求驗收。另外，教師需要明確指出明顯不符合計算思維的代碼，要求學(xué)生當(dāng)堂修改。
最后根據(jù)題目難度、完成的質(zhì)量以及驗收時的表現(xiàn)，給出一個成績并登錄在冊，作為最終成績的一部分。每個驗收的系統(tǒng)必須提交一個配套的課程設(shè)計報告。課程設(shè)計報告能讓學(xué)生學(xué)會正確的測試和事后的分析總結(jié)，起到部分的自我評價功能。每份課程設(shè)計報告也有成績，同樣登記在冊，作為評定最終成績的一個標(biāo)準(zhǔn)。
在課程設(shè)計結(jié)束時，老師除了給每位學(xué)生的一個成績以外，再對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析總結(jié)并以文檔的形式反饋給學(xué)生。內(nèi)容包括語言的掌握程度以及還存在的問題；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容掌握情況，提交程序的效率、有無按照軟件工程的思想完成，還需重點解決的問題；創(chuàng)新能力、溝通和團(tuán)隊協(xié)作能力如何等等。
參考文獻(xiàn)：
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[4] 茍喜霞.車載導(dǎo)航系統(tǒng)最優(yōu)路徑規(guī)劃的研究[D]. 北京：北京交通大學(xué)，2009.
[5] 任雪萍，王立波，趙葆華.融入PIC-CDIO理念的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育，2012（7）：29-32.
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，也是軟件設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)。本課程設(shè)計的性質(zhì)是檢驗理論科學(xué)系的效果以及綜合運用的能力，目的是訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計的技能和培養(yǎng)良好的程序設(shè)計習(xí)慣。本課程設(shè)計的任務(wù)是要求學(xué)生使用C或C++語言編程，解決具有一定規(guī)模的、具有實際意義的應(yīng)用題，實現(xiàn)理論課所要求的數(shù)據(jù)組織、存儲、處理的基本方法。
二、課程設(shè)計所用到的工具
這次課程設(shè)計所用到的工具M(jìn)icrosoftvisualc++6.0PC機(jī)一臺。
三、這次課程設(shè)計我所選擇的兩個題目
1、一元多項式計算。
設(shè)計分析
一）一元多項式計算
1、需求分析
要求按照指數(shù)將序排列建立并輸出多項式；能夠完成兩個多項式的相加、相減，并將結(jié)果輸入。
2、概要設(shè)計
在分析題目要求的基礎(chǔ)上，我首先設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)體，定義如下：
structpoly
{floatcoef;
intexp;
polytypenext;};
在這個結(jié)構(gòu)體中，定義了一個浮點型的系數(shù)coef,還定義了一個整形的指針exp。接下來要做的就是定義各個不同用途的函數(shù)，以滿足課程設(shè)計的需要，所用到的函數(shù)定義如下：
polytypeCreate_Empty_Node(int);創(chuàng)建一個空鏈表
voidInput_Values(polytype,int);輸入值
voidInsert_Node(polytype,float,int);插入接點
voidAdd_Poly(polytype,polytype);將兩個多項式相加
voidSub_Poly(polytype,polytype);將兩個多項式相減
voidOutPut_Results(polytype);將結(jié)果在顯示器上顯示
3、源代碼
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
typedefintdatatype;/*定義多項式節(jié)點的結(jié)構(gòu)*/
typedefstructnode
{floatcoef;/*系數(shù)*/
intexpn;/*指數(shù)*/
structnode*next;/*指向結(jié)構(gòu)體的指針*/
}PotyNode;/*建立連表，返回指向多項式頭節(jié)點的指針*/
PotyNode*Creat_PotyNodeTail()
{PotyNode*L,*s,*r;/*聲明結(jié)構(gòu)體指針*/
floatc;/*系數(shù)*/
inte;/*指數(shù)，建立頭節(jié)點，頭節(jié)點指針設(shè)置為空*/
L=(PotyNode*)malloc(sizeof(PotyNode));
L->next=NULL;/*是指針r指向頭節(jié)點*/
r=L;
printf("\ninputcoefandexpn:");
scanf("%f%d",&c,&e);
while(c!=0)/*輸入的第一項系數(shù)不允許為0，防止無意義的輸入*/
{/*初始化節(jié)點*/
s=(PotyNode*)malloc(sizeof(PotyNode));s->coef=c;s->expn=e;s->next=NULL;
r->next=s;/*連接節(jié)點*/
r=s;/*指針r指向當(dāng)前節(jié)點，用于連接下一節(jié)點*/
printf("\ncoefandexpn:");
scanf("%f%d",&c,&e);
}returnL;
}/*獲得多項式的長度，參數(shù)為多項式頭節(jié)點指針*/
intGetlength(PotyNode*L)
{PotyNode*p;intcount=0;p=L->next;
while(p)
{count++;p=p->next;}
returncount;}/*獲得指向i節(jié)點的指針，在刪除節(jié)點的時候來獲得準(zhǔn)備刪除的前一節(jié)點*/
PotyNode*GetElem_PotyNode(PotyNode*L,inti)
{PotyNode*p;intj=0;p=L;
while(p->next&&j!=i)/*當(dāng)p不是尾節(jié)點，并且不是第i個節(jié)點*/
{j++;p=p->next;}
if(i==j)
returnp;/*找到節(jié)點*/
else
returnNULL;/*沒有找到節(jié)點*/}/*刪除節(jié)點i*/
intDelete_PotyNode(PotyNode*L,inti)
{PotyNode*q,*p;/*獲得節(jié)點i的前一個節(jié)點，便于刪除節(jié)點i*/
p=GetElem_PotyNode(L,i-1);q=p->next;
if(q)/*如果P為空，則說明節(jié)點p也就是節(jié)點i-1就是尾節(jié)點，節(jié)點i實際并不存在*/
{p->next=q->next;
free(q);return1;}
else
return0;}/*對輸入的多項式LA，LB進(jìn)行相加，結(jié)果為LC，返回指向LC頭節(jié)點的指針*/
PotyNode*Add_PotyNode(PotyNode*LA,PotyNode*LB)
{PotyNode*LC,*q1,*q2,*r,*s,*p;
intx=1;q1=LA->next;q2=LB->next;LC=LA;
LC->next=NULL;/*指針r是當(dāng)前指針便于進(jìn)行各種操作*/
r=LC;
while(q1&&q2)/*當(dāng)多項式LA，和LB都沒有結(jié)束的時候*/
{if(q1->expn<q2->expn)
{s=q1;q1=q1->next;}
elseif(q1->expn>q2->expn)
{s=q2;q2=q2->next;}/*指數(shù)相同，相加*/
else{q1->coef+=q2->coef;
s=q1;q1=q1->next;q2=q2->next;}/*結(jié)果連接到多項式LC*/
s->next=NULL;r->next=s;r=s;}/*如果LB已結(jié)束，把LA剩余的部分連接到LC上*/
if(q1)r->next=q1;
if(q2)r->next=q2;/*去除多項式中系數(shù)為零的項，我對代碼作了小的修改*/
p=LC->next;
while(p->next)
{if(p->coef==0)
{p=p->next;
Delete_PotyNode(LC,x);}
else
{p=p->next;x++;}}
returnLC;}/*打印多項式*/
voidprint_PotyNode(PotyNode*L)
{inti;PotyNode*p=L->next;
for(i=0;i<Getlength(L);i++)
{printf("%fX%d",p->coef,p->expn);
if(p->next==NULL)
return;
elseprintf("+");
p=p->next;}}
voidmain()
{PotyNode*LA,*LB,*LC;
intx;
printf("inputLA(endby0):\n");
LA=Creat_PotyNodeTail();
printf("f(LA)=");
print_PotyNode(LA);
printf("\ninputLB(endby0):\n");
LB=Creat_PotyNodeTail();
printf("\n");
printf("f(LB)=");
print_PotyNode(LB);
printf("\n");
LC=Add_PotyNode(LA,LB);
printf("Afteraddf(LA)andf(LB),f(LC)is:");
print_PotyNode(LC);
scanf("%d",&x);}
3、運行結(jié)果
提示輸入一個多項式LA(以0結(jié)束)然后輸入每項的系數(shù)和指數(shù)，輸入后再提示輸入另一個多項式LB(以0結(jié)束)然后輸入每項的系數(shù)和指數(shù)。按回車鍵后得出f<LC>=f<LA>+f<LB>。
1、需求分析
1）輸入數(shù)據(jù)的形式和范圍：可以輸入大寫、小寫的英文字母、任何數(shù)字及標(biāo)點符號。
2）輸出形式：（1）分行輸出用戶輸入的各行字符；（2）分4行輸出“全部字母數(shù)”、
“數(shù)字個數(shù)”、“空格個數(shù)”、“文章總字?jǐn)?shù)”（3）輸出刪除某一字符串后的文章
2、概要設(shè)計
a、建立文本，存儲結(jié)構(gòu)用鏈表
voidCreateTXT(LINE*&head){
printf("\n請輸入文本，每行最多輸入80字符！\n");
printf("輸入Ctrl+E(^E)則結(jié)束輸入\n");
LINE*p=newLINE;//首先為鏈表建立一個附加表頭結(jié)點
head=p;//將p付給表頭指針
chartmp[80];
b、計算空格數(shù)
intCount_Space(LINE*&head){//統(tǒng)計空格數(shù)
LINE*p=head;
intasc_space=32;//空格的ASCIC碼值
intcount=0;
do
{intLen=strlen(p->data);//計算當(dāng)前data里的數(shù)據(jù)元素的個數(shù)
for(inti=0;i<Len;i++)
if(p->data[i]==asc_space)count++;}//計算空格數(shù)
while((p=p->next)!=NULL);//遍歷鏈表
returncount;}
c、統(tǒng)計數(shù)字?jǐn)?shù)
intCount_Num(LINE*&head){//統(tǒng)計數(shù)字?jǐn)?shù)
LINE*p=head;
intcount=0;
do
{intLen=strlen(p->data);//計算當(dāng)前data里的數(shù)據(jù)元素的個數(shù)
for(inti=0;i<Len;i++)
if(p->data[i]>=48&&p->data[i]<=57)count++;}//計算空格數(shù)
while((p=p->next)!=NULL);//遍歷鏈表
returncount;}
d、統(tǒng)計文章的總字?jǐn)?shù)
intCount_All_Word(LINE*&head){//統(tǒng)計文章的總字?jǐn)?shù)
LINE*p=head;//保存鏈表的首地址
intcount=0;//總字母數(shù)
do
{count+=strlen(p->data);}//計算當(dāng)前行內(nèi)的字符數(shù)！除''''\0''''結(jié)束符外!注意，該統(tǒng)計包含“空格的長度！”
while((p=p->next)!=NULL);//遍歷鏈表
returncount;}
3、源代碼
/*definemacrovariables*/
#definetrue1
#definefalse0
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#include<conio.h>
#defineSTACK_INIT_SIZE100/*variablesinthesavestoragespace*/
#defineSTACKINCREMENT10/*incrementofdistributioninthesavestoragespace*/
typedefstruct
{char*base;/*beforeandafterthecreatingoftheshed，baseisNULL*/
char*top;/*shedpointer*/
intstacksize;/*thesavestoragespacedistributivebytheelement*/
}SqStack;
SqStackS,q;
/*constructastructuerarray*/
typedefstruct{
charcc[9999];
intno;}Array;
/*definethewholebureauvarible*/
Arraya[10000];
intm,n,i,j;
charname[40];
chart=''''\n'''';
FILE*fp;
/*constructanemputyshed*/
voidInitStack()
{S.base=(char*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(char));
if(S.base==NULL)
exit(1);
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;}
/*usingcharactershed,acceptthedatafromtheterminal*/
voidpush(chare)
{if(S.top-S.base>=S.stacksize)
{/*applyanewroom*/
S.base=(char*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char));
if(!S.base)
exit(1);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;}
/*acceptthenextcharacter*/
*S.top++=e;}
/*carrythewholedatainthestackintothedatasection*/
charpop()
{chare;
if(S.top==S.base)
returnfalse;
e=*(--S.top);
returne;}
/*emptythedatainthestack*/
voidClearStack()
{S.top=S.base;/*letS.topandS.basepointtothesameplace*/}
/*destroythestack*/
voidDestroyStack()
{free(S.base);/*freethedatainthestack*/
S.top=S.base;}
/*judgetheemputyoftheshed*/
intStackEmpty()
{if(S.top==S.base)
returntrue;
returnfalse;}
/*takeoutthedatafromthestackandtheputinthestucterarray*/
voidBuffer(){
n=0;m=1;
/*movethedataintheshadeuntillthestackisempty*/
while(S.top!=S.base)
{n=n+1;
a[m].no=a[m].no+1;
a[m].cc[n]=*(S.top-1);
S.top--;}}
/*savethedata*/
voidsave()
{printf("\n\nfilename:");
scanf("%s",&name);
fp=fopen(name,"wb");
for(i=1;i<=m;i++)
{for(j=a[i].no;j>=1;j--)
{fwrite(&(a[i].cc[j]),1,1,fp);}
fwrite(&t,1,1,fp);}
fclose(fp);}
/*mainfunction*/
voidmain()
{charch,e;
printf("\n\n\n\t\t\twelcometousethewholescreeneditor");
printf("\n\npressF6ifyouwanttosavethefile,youcansavethefilewhenyousee\"^Z\"\n");
printf("\n******************************************************************************\n\n");/*SqStackS_stack,D_stack;*/
InitStack();/*InitStack(D_stack);*/
ch=getchar();
while(ch!=EOF)
{while(ch!=EOF&&ch!=''''\n'''')
{switch(ch)
{case''''#'''':e=pop();break;
case''''@'''':ClearStack();break;
default:push(ch);break;}
ch=getchar();}
Buffer();
ClearStack();
if(ch!=EOF)
ch=getchar();}
save();
DestroyStack();}
4、運行結(jié)果
三、這次課程設(shè)計的心得體會
通過實習(xí)我的收獲如下
1、鞏固和加深了對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解，提高綜合運用本課程所學(xué)知識的能力。
2、培養(yǎng)了我選用參考書，查閱手冊及文獻(xiàn)資料的能力。培養(yǎng)獨立思考，深入研究，分析問題、解決問題的能力。
3、通過實際編譯系統(tǒng)的分析設(shè)計、編程調(diào)試，掌握應(yīng)用軟件的分析方法和工程設(shè)計方法。
4、通過課程設(shè)計，培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)，逐步建立正確的生產(chǎn)觀念、經(jīng)濟(jì)觀念和全局觀念。
根據(jù)我在實習(xí)中遇到得問題，我將在以后的學(xué)習(xí)過程中注意以下幾點：
1、認(rèn)真上好專業(yè)實驗課，多在實踐中鍛煉自己。
2、寫程序的過程中要考慮周到，嚴(yán)密。
3、在做設(shè)計的時候要有信心，有耐心，切勿浮躁。
摘要：本文針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，提出一種案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)方式，以幫助學(xué)生理解和掌握分析問題、解決問題的方法，提高自主學(xué)習(xí)能力，鍛煉設(shè)計創(chuàng)新能力。實踐表明，此教學(xué)方式能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，開闊學(xué)生的思路，提高自主完成率，達(dá)到課程設(shè)計目的。
關(guān)鍵詞：課程設(shè)計；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；案例驅(qū)動；教學(xué)改革
中圖分類號：G642
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
1引言
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，屬于專業(yè)課程體系中的核心課程。該課程著眼于對基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述和分析、講解基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用并介紹典型的基本算法等三個方面，內(nèi)容比較抽象枯燥，掌握起來相對困難。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是一門獨立的實驗環(huán)節(jié)，是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)理論的延伸和補(bǔ)充，是對理論知識的綜合應(yīng)用，其目的是發(fā)揮學(xué)生的主動性，培養(yǎng)學(xué)生分析實際問題并加以解決的能力，鍛煉學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新能力。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)輕講授，主要以對學(xué)生的單獨輔導(dǎo)為主，督促學(xué)生完成課程設(shè)計。這種方式存在后文所提及的一些問題，隨著互聯(lián)網(wǎng)資源的日益豐富，部分問題更加突出了。為了能讓學(xué)生通過課程設(shè)計更好的掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，我們設(shè)計了案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革，實踐證明，該項教改能夠填補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)過程的不足。
2傳統(tǒng)教學(xué)過程中暴露的問題
(1) 缺乏駕馭全局的能力。本科二年級學(xué)生計算機(jī)建模能力弱，沒有軟件工程的思想，因而缺乏駕馭全局的能力。軟件工程課程一般都開設(shè)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程之后，在進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計前，學(xué)生也基本沒有分析、編寫較大程序的經(jīng)驗，這種情況造成了學(xué)生拿到問題后不知該從何下手和如何規(guī)劃好課程設(shè)計的整個過程。
(2) 生搬硬套基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中都是最原始的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不進(jìn)行擴(kuò)展和修改基本上是不能直接用到課程設(shè)計中解決實際問題的，而采用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決問題并加以比較找尋最優(yōu)方案對于學(xué)生來說就更為困難。
(3) 對高級程序語言掌握不到位。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是需要用高級程序語言來編寫的，學(xué)生對該程序語言的掌握程度直接影響到課程設(shè)計的質(zhì)量，常見的問題包括：變量定義不規(guī)范、函數(shù)功能劃分不合理、代碼可讀性較差、文件讀寫掌握不好、調(diào)試程序能力較弱等。
(4) 照搬、照抄他人課程設(shè)計的現(xiàn)象存在。由于完成課程設(shè)計的時間有限，有的學(xué)生在無法自主完成的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等方式來查找解題方法。本來通過查閱資料消化吸收他人的解題思路來求解自己的課程設(shè)計問題是毋庸置疑的正規(guī)途徑，然而一方面課程設(shè)計的題目每個學(xué)校每屆學(xué)生都相對比較固定，致使存在抄襲往屆學(xué)生程序的現(xiàn)象，另一方面互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得查找相似題目的課程設(shè)計源代碼并非難事。此外，市面上還存在著大量快餐式的課程設(shè)計書籍在售，這類書籍良莠不齊，多是搜集、羅列了若干課程設(shè)計題目，源碼、光盤附上，草草分析講解了事。許多學(xué)生也習(xí)慣了這種快餐式的學(xué)習(xí)，能做到獨立思考、舉一反三的越來越少。
3案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革特點
案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革是將案例教學(xué)法引入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)中，教師通過講解一個完整的案例分析解決過程，輔以多媒體的手段與學(xué)生交流、互動，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析并解決實際問題的能力，鍛煉學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新能力的目的，同時也彌補(bǔ)了目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)重實踐、輕講授的不足，豐富該項課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容。該方法有以下特點：
(1) 提前熟悉軟件工程思想。案例的分析解決過程就是一個實踐軟件工程思想的過程，學(xué)生可以在講解的過程中體會軟件開發(fā)的完整流程，進(jìn)而對自己的課程設(shè)計有全局性的考慮。
(2) 舉一反三，定制合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于案例講解中所涉及到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，教師將進(jìn)行細(xì)致的分析。采用不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決同一問題，在性能和功能上會有所區(qū)別，學(xué)生可以在與教師的互動討論中提高對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，從而設(shè)計適合解決自己課程設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，甚至能夠采取多種解法。
(3) 養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。優(yōu)秀的代碼就像優(yōu)美的文章一樣能使閱讀者心情舒暢，教師講解的案例都是代碼級別的，定義規(guī)范、流程清楚、可讀性強(qiáng)、具備參考價值，這樣就促使學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。教師以多媒體手段演示代碼的編制調(diào)試過程，使學(xué)生對編程環(huán)境更加熟悉，能夠靈活運用跟蹤、斷點等調(diào)試手段，開發(fā)過程事半功倍。
(4) 最大限度避免抄襲課程設(shè)計的現(xiàn)象。大多數(shù)學(xué)生事實上都希望能夠自主完成課程設(shè)計，只是因為不會做才導(dǎo)致抄襲往屆學(xué)生或是市售相關(guān)書籍源碼的現(xiàn)象存在。授之以魚不如授之以漁，通過對典型案例的講授，教師教給了學(xué)生解決課程設(shè)計的方法，學(xué)生找到了突破口，便愿意通過自己的努力完成任務(wù)，自己能制作“大餐”，也就不再求助于“快餐”了。
4典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計案例分析
“活期儲蓄帳目管理”是常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計題目，下面以其講解過程為例簡單描述一下案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)的過程。
此課程設(shè)計需要實現(xiàn)的功能一般是：(1)采用交互工作方式；(2)實現(xiàn)儲戶開戶；(3)實現(xiàn)儲戶銷戶；(4)向某賬戶存款；(5)從某賬戶取款；(6)排序顯示所有賬戶信息；(7)查詢某賬戶余額；(8)查詢某賬戶交易記錄；(9)所有賬戶及其交易信息存儲至文件，程序運行時從文件中讀入。該課程設(shè)計考察的知識點包括：選擇并構(gòu)造數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；使用與特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的算法來實現(xiàn)具體功能；對文件讀寫結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；對程序設(shè)計語言的靈活運用等。
首先應(yīng)對題目進(jìn)行大致的分析，該題目包括兩方面的信息。一方面是儲戶的信息，可設(shè)計為包含賬號、姓名和余額等字段；另一方面是交易記錄信息，可設(shè)計為包括賬號、存取時間、存取標(biāo)志、金額等字段，兩方面信息通過賬號字段關(guān)聯(lián)起來。使用順序存儲結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)或樹形結(jié)構(gòu)都可以存儲這些信息，但其中各有利弊。順序存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，但容量固定，賬戶插入刪除需要進(jìn)行記錄的移動，單個賬戶的交易記錄信息存儲不易連續(xù)導(dǎo)致列舉時需要對全部交易記錄進(jìn)行完整遍歷，對已排序順序表查找某一記錄時可以采用特定算法(如二分法)提高效率，總體上來說實用性和整體效率相對較差。鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)設(shè)計略復(fù)雜，容量不設(shè)上限，賬戶插入刪除較方便，采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲的交易記錄形式上連續(xù)，列舉時很方便，但在查找某一記錄時需要遍歷整個鏈表效率較低，總體上來說實用性和整體效率中上。樹形存儲結(jié)構(gòu)相對最復(fù)雜，容量也不設(shè)上限，插入、刪除算法也相對復(fù)雜，采用特殊樹形結(jié)構(gòu)(如二叉排序樹)能夠提高查找記錄時的效率，交易記錄仍可采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲，總體上來說實用性和整體效率較好，現(xiàn)實中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)多是用樹形結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。從實現(xiàn)難度上來說，順序存儲最簡單，鏈?zhǔn)酱鎯Υ沃瑯湫未鎯ψ铍y。因此，對學(xué)生一般要求其用鏈?zhǔn)酱鎯韺崿F(xiàn)，對能力較強(qiáng)的學(xué)生可以鼓勵其用樹形存儲來實現(xiàn)，以鏈?zhǔn)酱鎯槔^續(xù)討論。
賬戶信息和存取記錄之間是通過賬號來關(guān)聯(lián)的，在鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)中可以用指針來表示兩者的聯(lián)系，即每個賬戶節(jié)點(數(shù)據(jù)域可包含賬號、姓名和余額等字段)具有兩個指針域，一個指針指向下一個賬戶節(jié)點，另一個指針域指向該賬戶的存取記錄鏈表(存取記錄節(jié)點的數(shù)據(jù)域可包含存取時間、存取標(biāo)志、金額等字段)，如下圖所示。
從功能上分析，儲戶開戶、儲戶銷戶就是在賬戶鏈表中進(jìn)行插入和刪除操作；對賬戶存、取款時，首先找到相應(yīng)賬戶，然后添加一條存取記錄，同時修正該賬戶的余額；排序顯示所有賬戶信息，就是對賬戶記錄依據(jù)某一關(guān)鍵字進(jìn)行排序并顯示排序結(jié)果；查詢某賬戶余額，就是遍歷賬戶鏈表，找到對應(yīng)記錄并顯示出來；查詢某賬戶交易記錄，就是先找到該賬戶，然后遍歷顯示該賬戶對應(yīng)的存取記錄鏈表。可以看出，對賬戶鏈表進(jìn)行遍歷查詢在賬戶存取款、查詢余額和查詢存取記錄是都有用到，因此在設(shè)計時，可以考慮編寫查詢賬戶函數(shù)，以供其他功能模塊調(diào)用。
在文件存取方面，存取時都是以存儲節(jié)點為單位進(jìn)行的，即一次性存取一個結(jié)構(gòu)體。該課程設(shè)計有其特殊之處，有兩種類型的結(jié)構(gòu)體需要存取，即賬戶信息和存取款記錄，這兩種結(jié)構(gòu)體所占用的空間不盡相同，若是都保存在一個數(shù)據(jù)文件中則需要一定的技巧。以保存記錄到文件為例，可以采用存一個賬戶信息，再存一個整形數(shù)，該整形數(shù)的數(shù)值為此賬戶對應(yīng)存取記錄節(jié)點的數(shù)量，然后再逐一保存每條存取記錄，存儲完畢后再用相同方法保存下一個賬戶的記錄。讀取文件過程則是存儲過程的逆過程，這樣可以保證存取時，賬戶信息和存取記錄一一對應(yīng)，不至于混淆。
在確定了上述思路后，便可以著手編碼，值得注意的是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。由于采用了鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，許多同學(xué)便直接將鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的節(jié)點(包括指針域)直接存儲到文件中。事實上，這個指針域是沒有保存價值的，尤其在讀取時如果也將指針域讀出并賦值，將很有可能導(dǎo)致不可預(yù)知的錯誤。可以采取的方法是，先定義只包含數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，再定義鏈表節(jié)點結(jié)構(gòu)體將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體封裝起來并加上指針域，在文件讀寫時只對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行操作。給出該課程設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)參考定義如下：
typedef struct log //存取記錄
{
char DateTime[25]; //存取時間
char W_D; //存取標(biāo)志
float Amount; //存取金額
} log;
typedef struct node_log //存取記錄節(jié)點
{
log data; //存取記錄
struct node_log *next; //下一存取記錄節(jié)點指針
} node_log, *p_node_log;
typedef struct account //賬戶記錄
{
char ID[10]; //賬號
char Name[10]; //姓名
float Balance; //余額
} account;
typedef struct node_account //賬戶記錄節(jié)點
{
account data; //賬戶記錄
struct node_log *nlog; //存取記錄節(jié)點指針
struct node_account *next; //下一賬戶記錄節(jié)點指針
} node_account, *p_node_account;
其他功能模塊便可以參照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材上的相關(guān)算法設(shè)計實現(xiàn)。
5結(jié)果與結(jié)論
我們將來自3個不同專業(yè)(計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程)10個班級的57名同學(xué)分成了兩組，一組(試驗組)通過上述方法進(jìn)行了課程設(shè)計教學(xué)，一組(對照組)仍采用傳統(tǒng)方法教學(xué)，課程設(shè)計題目相同。課程設(shè)計對比統(tǒng)計情況如下表，其中試驗組優(yōu)良率達(dá)到44%，不合格率13%，對照組優(yōu)良率21%，不合格率26%。同時，試驗組采用了多種方式來實現(xiàn)了課程設(shè)計，且雷同情況較少，對照組多數(shù)采用順序存儲方式實現(xiàn)，程序雷同情況較多。很明顯，試驗組的學(xué)生思路更加開闊，自主完成率更高。
時代在變遷，信息獲取更加便捷，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性在某種程度上也發(fā)生了蛻變，隨之的教學(xué)方式也應(yīng)有所改變，教師應(yīng)從正面加以引導(dǎo)。在以案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革實踐中，教師通過對典型案例的細(xì)致分析，比較不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，一方面使學(xué)生更加牢固的掌握了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識，另一方面讓學(xué)生找到入手之門，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高動手能力，更重要的是能讓學(xué)生掌握分析和解決問題的方法，自主完成課程設(shè)計，這對今后其他課程的學(xué)習(xí)也是有所裨益的。
參考文獻(xiàn)：
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[3] 張敏霞. 程序設(shè)計語言課程教學(xué)方法改革的探索與實踐[J]. 中國高教研究,2004,(2):90.
（中北大學(xué) 計算機(jī)與控制工程學(xué)院，山西 太原 030051）
摘要：介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計輔助教學(xué)平臺的設(shè)計過程，說明其構(gòu)建思路、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法，闡述該平臺集內(nèi)容提供、多媒體資料庫瀏覽、流媒體播放和交流互動于一身，采用Adobe Flex、PHP、MySQL、Apache和flash Media Server等技術(shù)，以純Flash方式展現(xiàn)，指出使用該平臺可以更好地發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，同時又能充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性和創(chuàng)造性，有利于教師啟發(fā)教學(xué)和學(xué)生自主建構(gòu)知識體系。
關(guān)鍵詞 ：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；課程設(shè)計；教學(xué)平臺
基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（61379125）；山西省自然科學(xué)基金項目（2012011015-3）；山西省高等學(xué)校科技創(chuàng)新項目（2014143）。
第一作者簡介：龐曉瓊，女，講師，研究方向為信息安全與密碼學(xué)，xqpang@nuc.edu.cn。
0 引言
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，根據(jù)教學(xué)大綱安排，各章節(jié)安排相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的驗證性上機(jī)實驗，還設(shè)置針對課程內(nèi)容的綜合設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，這是考查學(xué)生理論聯(lián)系實際動手能力的重要環(huán)節(jié)，對鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力也很有裨益。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計實驗步驟如下：需求分析——選擇并構(gòu)造合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——功能函數(shù)設(shè)計——具體編碼實現(xiàn)——運行測試——完成課程設(shè)計說明書。在傳統(tǒng)的教學(xué)安排中，實驗過程由學(xué)生獨立完成，教師的作用主要是答疑、過程監(jiān)督和成果驗收等方面，這種強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“學(xué)”而忽視教師主導(dǎo)作用的教學(xué)過程雖然會涌現(xiàn)出一些優(yōu)秀的作品，但也存在一些問題：一是學(xué)生自由度過大，容易偏離課程設(shè)計教學(xué)目標(biāo)；二是部分學(xué)生由于缺乏專業(yè)訓(xùn)練，沒有形成正解的思維方法，拿到題目無從下手，只能生搬硬套基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；三是代碼編寫不夠規(guī)范，可讀性差，也不注重文檔的整理；四是存在照抄他人課程設(shè)計的現(xiàn)象 [1-3] 。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是個綜合性實踐環(huán)節(jié)，不僅需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識，還是對計算機(jī)程序設(shè)計語言、離散數(shù)學(xué)和軟件工程等課程的綜合運用。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和教師的主導(dǎo)學(xué)習(xí)相結(jié)合十分重要，為更好地發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，結(jié)合當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的主流技術(shù)，我們設(shè)計實現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計輔助教學(xué)平臺，用于指導(dǎo)和幫助學(xué)生完成課程設(shè)計。
1 設(shè)計過程
1.1 目的與思想
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計輔助教學(xué)平臺的主要目的包括：①通過優(yōu)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)境，完善學(xué)習(xí)策略，充分發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用；②為學(xué)生自主建構(gòu)知識體系創(chuàng)造條件，使學(xué)生系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容、鍛煉和提高編程能力，充分體現(xiàn)學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性并得到成就感。設(shè)計思想主要體現(xiàn)在：①充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)作用，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已成為學(xué)生課余生活的重要組成部分，教師應(yīng)因勢利導(dǎo)，利用互聯(lián)網(wǎng)對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和輔導(dǎo)；②要激發(fā)學(xué)生的興趣，興趣是最好的老師，教學(xué)平臺的界面要美觀大方和簡潔明朗，注重多媒體組件的選擇和使用；③學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的設(shè)計要貫穿整個課程設(shè)計過程，覆蓋不同知識層面的學(xué)生；④注重新媒介和新技術(shù)的使用，緊跟時展步伐；⑤尊重互聯(lián)網(wǎng)規(guī)律，在知識大爆炸時代，微課堂、“短平快”是主流，注重化繁為簡和突出重點。
1.2 內(nèi)容構(gòu)建
（1）教師可結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗環(huán)節(jié)的特點，挑選綜合性強(qiáng)、涉及知識面廣、適合學(xué)生自主創(chuàng)新的經(jīng)典案例，由教師制作成設(shè)計分析講解、代碼編寫講解和運行測試講解等分段視頻，學(xué)生根據(jù)需要可自主點播。教師通過引導(dǎo)和啟發(fā)，開拓學(xué)生思維，鼓勵學(xué)生自主構(gòu)造更合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)更完善的功能。平臺選取的案例均可用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，適用于不同層次的學(xué)生，同時也考查學(xué)生對于算法設(shè)計、內(nèi)外排序、文件存取和實現(xiàn)效率等各方面知識點的掌握情況，是對學(xué)生綜合能力的考驗。
（2）為了使學(xué)生能夠?qū)W以致用，教師可通過咨詢社會上相關(guān)領(lǐng)域的工程師、系統(tǒng)分析師和從業(yè)人員并對歷屆畢業(yè)、就業(yè)的學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，在資源選擇和案例講解中注重理論聯(lián)系實際，著力從項目管理、軟件工程、測試驅(qū)動開發(fā)等方面?zhèn)魇趶臉I(yè)經(jīng)驗，為提高學(xué)生的就業(yè)能力打下堅實基礎(chǔ)。
（3）在教學(xué)資源的運用上，教師可提供視頻、音像、文檔、幻燈片、表格、圖形圖像和電子書籍等多種媒體形式，涵蓋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計涉及的C語言程序設(shè)計、C++語言、算法設(shè)計、離散數(shù)學(xué)等資源內(nèi)容；尊重原創(chuàng)者的版權(quán)，培養(yǎng)學(xué)生的版權(quán)意識，對所有引用的資源均詳細(xì)標(biāo)明來源及版權(quán)信息。
（4）注重有教無類，使不同能力水平的學(xué)生都能從中汲取養(yǎng)分。對于初級水平的學(xué)生，通過學(xué)習(xí)視頻講解、參考優(yōu)秀作品和閱讀教師點評，找到完成課程設(shè)計的入口，自主完成課程設(shè)計；對于能力強(qiáng)、學(xué)有余力的學(xué)生，通過查看共享資源和在自主探索中挑戰(zhàn)自我，鍛煉駕馭問題的能力，規(guī)范編程風(fēng)格并實踐軟件工程。
（5）注重溝通交流，授人以漁。平臺中開設(shè)釋疑解惑欄目和課程設(shè)計論壇，預(yù)留微信公眾賬號，學(xué)生可以提出問題及求解，促進(jìn)和強(qiáng)化師生間、學(xué)生間的互動交流，從點點滴滴中積累學(xué)習(xí)。
2 實現(xiàn)過程
2.1 系統(tǒng)架構(gòu)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計輔助教學(xué)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計輔助教學(xué)平臺Web服務(wù)器采用Apache服務(wù)器，以純Flex技術(shù)實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫采用MySQL，由PHP從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)形成XML文件提供給Flex使用，用戶通過瀏覽器以HTTP協(xié)議訪問該平臺。媒體播放采用兩種形式：一是普通的媒體文件，均以Flash形式提供，包括幻燈片、課件、文檔和書籍等；二是流媒體，通過FMS（Adobe Flash Media Server）流媒體服務(wù)器以RTMP協(xié)議向客戶端推送。相對于下載后觀看的網(wǎng)絡(luò)播放形式而言，流媒體的典型特征是把連續(xù)的音頻和視頻信息壓縮后放到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，用戶可以邊下載邊觀看。采用流媒體方式和流媒體服務(wù)器還可以減輕服務(wù)器的訪問壓力，使得平臺能夠同時處理更多的用戶視頻點播請求。
2.2 技術(shù)特點
（1）平臺是一個典型的富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（rich internet application，RIA），RIA的好處在于比用HTML能實現(xiàn)的接口更加健壯，反應(yīng)更加靈敏，可視化特性更加出色。RIA的實現(xiàn)技術(shù)包括Ajax、Flex和Silverlight等，本平臺使用的是Flex技術(shù)。Flex結(jié)合了音頻、視頻和實時通訊，用戶體驗極佳，具備桌面應(yīng)用程序的用戶交互感和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的部署便利性。
（2）平臺開發(fā)堅持跨平臺、跨瀏覽器的特性，使用技術(shù)及組件包括Adobe Flex、Apache、PHP、MySQL、Adobe Flash Media Server等，均具備良好跨平臺特性，后臺服務(wù)器支持Windows、Linux和Unix等不同操作系統(tǒng)。平臺以純粹的Flash形式展現(xiàn)，具備良好跨瀏覽器特性，只要裝有Flash Player的瀏覽器都能夠正常瀏覽，支持所有主流瀏覽器，如IE、火狐、UC、Chrome等，客戶端支持Windows、Linux等主流操作系統(tǒng)，同樣也支持移動互聯(lián)網(wǎng)以及基于Android、iOS的平板電腦、手機(jī)等便攜設(shè)備。
（3）平臺中使用到的視頻、音像、文檔、幻燈片、表格、圖形圖像和書籍等統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為flv格式文件，用戶只需要通過瀏覽器就可以在線查看上述各種形式的媒體資源，不需安裝任何其他插件或應(yīng)用軟件（如Word、 Excel、 Powerpoint等），充分考慮了客戶端的跨平臺和多樣性。
（4）視頻點播和視頻直播中采用了FMS（Adobe Flash Media Server）流媒體服務(wù)器，該技術(shù)是主流的視頻傳播實現(xiàn)技術(shù)。通過FMS，流媒體文件將通過RTMP協(xié)議向客戶端推送，圖像壓縮率更高，播放流暢清晰。與下載視頻文件到本地后觀看的網(wǎng)絡(luò)播放形式相比，流媒體的典型特征是用戶可以邊下載邊觀看，瀏覽速度快，播放中支持拖拽和定位。此外，F(xiàn)MS還具備良好的可擴(kuò)展能力，可根據(jù)用戶群規(guī)模增加邊緣服務(wù)器（edge server）迅速提高訪問能力。
（5）流媒體視頻講解中充分利用了電子黑板軟件，結(jié)合數(shù)位板硬件，在多媒體教學(xué)結(jié)合“板書”講解，既“現(xiàn)代”又“傳統(tǒng)”，讓教師能夠把握教學(xué)的主線，學(xué)生有充分的消化時間，彌補(bǔ)了多媒體教學(xué)中的不足。
（6）設(shè)計細(xì)節(jié)上注重界面設(shè)計，功能分區(qū)清晰、導(dǎo)航明確、操作簡便、提示信息豐富；而Flash的動態(tài)特點可以增強(qiáng)平臺的動感效果，使得顏色搭配賞心悅目、色調(diào)把握得當(dāng)并以CSS樣式表統(tǒng)一平臺的風(fēng)格，提高學(xué)生的使用興趣。
2.3 功能模塊
平臺目前具備7個模塊，分別是首頁、影音中心、堂件集萃、資源共享、自主探索、優(yōu)秀作品和釋疑解惑，如圖2所示。
1） 首頁模塊。
首頁模塊（如圖3所示）是平臺的門面，介紹平臺的目的和特色，展示最新的信息和媒體介紹。首頁分為4個功能區(qū)域：1是新聞區(qū)，用來最新的通知、相關(guān)信息、教師布置的作業(yè)等；2是最新媒體資源展示區(qū)；3是平臺的菜單導(dǎo)航區(qū)；4是網(wǎng)絡(luò)資源鏈接區(qū)。
2） 影音中心模塊。
影音中心模塊（如圖4所示）集中展現(xiàn)平臺中所有的媒體資源，包括flv形式的流媒體視頻，F(xiàn)lash形式的教學(xué)堂件、幻燈片，F(xiàn)lash形式的文檔、表格、書籍、代碼和資料，分為3個功能區(qū)域：1是資源類目區(qū)，以樹型結(jié)構(gòu)展示；2是媒體放映區(qū)，支持各種格式的文檔（如圖5所示），也能進(jìn)行視頻點播和在線視頻直播；3是資源區(qū)，顯示當(dāng)前類目對應(yīng)的視頻、幻燈和文檔資源。
3） 堂件集萃模塊。
堂件集萃模塊（如圖6所示）以圖像列表方式展現(xiàn)理論課堂教學(xué)和案例視頻教學(xué)中的堂件，每個堂件均配有標(biāo)題、所屬類目、內(nèi)容介紹等文字信息。所有堂件都是以Flash的形式展現(xiàn)，支持聲音、動畫、切換等功能（如圖7所示）。
4） 資源共享模塊。
資源共享模塊匯集教師和學(xué)生提供的電子書、國內(nèi)外經(jīng)典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材等信息資源和學(xué)習(xí)輔助材料，每個文檔均注明資源名稱、來源、所屬類目、內(nèi)容介紹、版權(quán)信息等情況。該模塊以文字列表形式展現(xiàn)，通過點擊單條記錄可在線閱覽相應(yīng)文檔。所有文檔資料均采用FlashPaper形式提供在線閱讀，不需安裝其他插件或軟件。
5） 自主探索模塊。
自主探索模塊提供一些課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)要求之外的、富有挑戰(zhàn)性的課題，方便學(xué)生開拓思維、勇攀高峰、鍛煉挑戰(zhàn)自我能力，促進(jìn)學(xué)生自學(xué)。
6） 優(yōu)秀作品模塊。
優(yōu)秀作品模塊提供歷屆學(xué)生的優(yōu)秀作品，這些作品均完成得較為出色且富有創(chuàng)新性，具有參考價值，可供廣大學(xué)生下載和學(xué)習(xí)。每個作品都包含作者信息，詳細(xì)注明題目要求和設(shè)計內(nèi)容，有些還附有教師點評。
7） 釋疑解惑模塊。
釋疑解惑模塊（如圖8所示）是師生之間、學(xué)生與學(xué)生間互助學(xué)習(xí)的園地，分為3個功能區(qū)域：1區(qū)顯示既往學(xué)生提出的問題及教師的答復(fù)；2區(qū)是學(xué)生向教師提出問題的區(qū)域；3區(qū)提供“中北大學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)論壇”的鏈接。
3 結(jié)語
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計輔助教學(xué)平臺已在3屆計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計過程中使用。通過指導(dǎo)教師和每個學(xué)生進(jìn)行一對一答辯的結(jié)果來看，學(xué)生的課程設(shè)計水平有了明顯提高，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運用更加靈活，思路也更加開闊，達(dá)到了建設(shè)該輔助教學(xué)平臺的初衷。下一步，我們將設(shè)計開發(fā)與該平臺對應(yīng)的微信公眾賬號，使平臺成為師生課余交流的重要途徑。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；課程設(shè)計；教學(xué)過程；實施方法；評價標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號：TP311.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）22-5101-02
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是計算機(jī)理論與技術(shù)的重要基石。該課程的主要特點是實踐性很強(qiáng)，不僅要學(xué)習(xí)基本理論知識，更要注重上機(jī)實踐，通過上機(jī)實踐驗證算法的正確性，掌握和鞏固所學(xué)理論知識。該課程的主要目的是通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會分析研究計算機(jī)加工的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，以便為涉及的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的算法，并初步了解對算法的時間分析和空間分析技術(shù)；另一方面，通過算法設(shè)計和上機(jī)實踐的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力和程序設(shè)計的能力，為后續(xù)課程，特別是軟件類課程打下堅實的基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生掌握各種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)，及相關(guān)操作的算法，而學(xué)生在算法設(shè)計或程序設(shè)計方面還不具備足夠的技巧，因而會感到難以理解和掌握。學(xué)生理解教材上的基本概念并不難，然而，他們在解決具體問題時就會感覺到力不從心，特別是對那些有一定難度的算法設(shè)計題更顯得無從下手[1-2]。因此，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心，提高其學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)新性及應(yīng)用能力，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的重要任務(wù)。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程一般是在大學(xué)二年級上學(xué)期開設(shè)，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計在大學(xué)二年級下學(xué)期開設(shè)。作為一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，該課程是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂理論教學(xué)的延續(xù)與補(bǔ)充，其基本目標(biāo)是運用所學(xué)知識，對實際問題進(jìn)行分析，選取合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，獨立地進(jìn)行設(shè)計相對應(yīng)的存儲結(jié)構(gòu)，并用算法加以實現(xiàn)，從而解決所提出的問題[3-4]。在此過程中，進(jìn)一步鞏固、加深和融合所學(xué)的專業(yè)課程知識，鍛煉學(xué)生獨立思考的能力、分析問題和解決問題的能力、綜合設(shè)計能力、開拓創(chuàng)新能力、自學(xué)能力，以及團(tuán)隊協(xié)作能力等。因此，課程設(shè)計對全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有重要意義。
筆者在多年的教學(xué)實踐中體會到，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的教學(xué)要循序漸進(jìn)，如何讓學(xué)生理解課程內(nèi)容與較好地解決實際問題兩者相結(jié)合是本門課程教學(xué)的主要目標(biāo)。為了讓學(xué)生準(zhǔn)確理解并鞏固所學(xué)的基本概念、原理和方法，將所學(xué)的基本知識、基本技能用于解決實際問題，達(dá)到具備今后軟件了開發(fā)工作所需的能力，最重要的是讓他們勤加苦練。經(jīng)過循序漸進(jìn)地練習(xí)，使學(xué)生掌握更多的程序設(shè)計技巧和方法，提高他們分析、解決問題的能力，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊協(xié)作精神。接下來，筆者就如何激發(fā)學(xué)生的興趣，提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的教學(xué)效率和效果，闡述幾點感受與體會，與同行一起探討。
1 課程設(shè)計教學(xué)過程中的體會
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計比教學(xué)實驗復(fù)雜一些，涉及的深度更廣些，而且更加實用一些。教學(xué)過程中，教師根據(jù)學(xué)校的特點和教學(xué)計劃選擇相應(yīng)的課程設(shè)計內(nèi)容，幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課的主要內(nèi)容，從而順利完成教學(xué)任務(wù)。為實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗和研究成果，就教學(xué)過程中課程設(shè)計內(nèi)容的選題，實施方法，以及評價標(biāo)準(zhǔn)等方面談?wù)勛约旱囊恍w會。
1.1 課程設(shè)計內(nèi)容的選題
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：堅持以能力為本位，以學(xué)生為主體，教師角色轉(zhuǎn)換為倡導(dǎo)者。選題時盡量達(dá)到以下特點：新穎性、實用性、難度適中、各有所需。
一個好的選題既可以反映課程設(shè)計大綱的要求，又能反映本學(xué)科新技術(shù)的發(fā)展前沿，還能通過本課程設(shè)計訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程的主要內(nèi)容。首先，選題要新穎，因為新穎的選題能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動其學(xué)習(xí)的積極性。其次，選題應(yīng)具有實用性，接近實際工程的需要，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)需求分析，利用所學(xué)知識去解決與日常生活中密切相關(guān)的問題。再次，選題難易程度要適中。課程設(shè)計的內(nèi)容基本上能讓大多數(shù)同學(xué)接受，難度過大會讓學(xué)生產(chǎn)生一種消極，甚至是抵觸的情緒；難度過于簡單也同樣達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。最后，選題范圍要足夠廣泛，讓不同層次水平的學(xué)生都有問題可想，為學(xué)生提供發(fā)揮其創(chuàng)新性思維的平臺；同時，工程大的選題在一定程度上更能鍛煉學(xué)生獨立思考的能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。對某些課程設(shè)計提出部分需要改進(jìn)或進(jìn)一步完善的要求，供那些學(xué)有余力的學(xué)生來拓寬自己的設(shè)計思路，提高自身的解題能力及水平。當(dāng)然，學(xué)生也可以自主設(shè)計一些有挑戰(zhàn)性的題目。
1.2 課程設(shè)計的實施方法
本課程是在保證基礎(chǔ)理論教學(xué)質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生解決實際問題的動手實踐能力的培養(yǎng)。根據(jù)課程設(shè)計的實際情況，給出一些具有一定規(guī)模的問題，并對課程設(shè)計內(nèi)容做系統(tǒng)安排，具體實施過程如下。
1.2.1 分組
以設(shè)計小組形式，每3～5人組成一組，同一班級自由組合；如需要跨班組合，可向指導(dǎo)教師提出申請。每個小組選出一名基礎(chǔ)較好且具有一定組織能力的學(xué)生擔(dān)任組長，組長負(fù)責(zé)本小組的選題，系統(tǒng)模塊劃分和任務(wù)安排，使每位小組成員負(fù)責(zé)一部分功能的實現(xiàn)。
1.2.2 選題與分工
各小組成員共同協(xié)商選擇合適的題目，然后進(jìn)行分工。小組之間也可以相互合作，將各自的系統(tǒng)模塊進(jìn)行整合，以解決更大規(guī)模的問題。指導(dǎo)教師根據(jù)各個學(xué)生的實際情況作適當(dāng)調(diào)整，保證工作量的合理分配，以確保各小組設(shè)計工作的順利進(jìn)行。
1.2.3 定期檢查
定期檢查或抽查每個學(xué)生的完成情況，了解各個小組的課程設(shè)計進(jìn)展；督促學(xué)生積極思考，比如，描述要解決的問題，根據(jù)操作對象選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立模型，定義抽象數(shù)據(jù)類型，畫出算法流程圖，引導(dǎo)他們鍛煉自己的分析問題和解決問題以及編程實現(xiàn)的能力。
1.2.4 提交實驗報告
實驗報告的正文必須至少包括以下內(nèi)容：
1）問題描述：根據(jù)自己的理解，描述選題要實現(xiàn)的功能。
2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：為處理所需要的功能，自己設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括各自完成的有關(guān)數(shù)據(jù)類型，操作的定義，以及存儲結(jié)構(gòu)。
3）算法描述：根據(jù)問題的要求和所設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，描述算法過程。
4）效果與測試情況：給出系統(tǒng)的測試情況與最終效果，可通過截取一些界面用于解釋說明。給出測試數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用手冊，以及完成其他數(shù)據(jù)類型的測試與測試報告。
5）分析與討論：分析所采用算法的優(yōu)缺點，時間復(fù)雜度，算法實現(xiàn)過程中遇到問題，所采用的解決方法，自己提出的算法的改進(jìn)方案。本課程設(shè)計的不足之處，改進(jìn)思路，以及實驗過程體會。
6）參考資料：文中所引用的參考資料撰寫格式參照國家標(biāo)準(zhǔn)（GB-T 7714-2005）。
7）致謝：感謝在完成本課程設(shè)計報告過程中對自己提供幫助的個人/集體。
8）附錄：附上結(jié)構(gòu)完整的程序，帶有詳細(xì)注釋的源程序清單。
1.3 課程設(shè)計的評價標(biāo)準(zhǔn)
課程設(shè)計完成后，應(yīng)對每位學(xué)生提交的課程設(shè)計報告進(jìn)行評價，可分為小組互評和指導(dǎo)教師評價兩個過程。
1.3.1 小組互評
小組互評包括自評和組長評價兩部分。首先，每位組員根據(jù)各自參與程度、完成的工作量、效果在小組內(nèi)自評，自評分值占50%。其次，組長在報告封面上描述組內(nèi)每位組員的具體工作，并為組內(nèi)各成員打分，組長評分值占50%，同時規(guī)定：組長100分，排名靠后的組員的成績與前一位組員的成績分?jǐn)?shù)差距為6～10分。課程設(shè)計采用分組形式的宗旨是鼓勵合作，但反對掛名。
1.3.2 指導(dǎo)教師評價
小組互評之后，由指導(dǎo)教師組織學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計報告的現(xiàn)場答辯，答辯過程包括：以小組為單位進(jìn)行現(xiàn)場演示，解答教師或其他組的同學(xué)所提出的問題。現(xiàn)場演示檢查可以提高學(xué)生對課程設(shè)計方法的理解，鍛煉他們對相關(guān)問題的表達(dá)能力。而在現(xiàn)場提問環(huán)節(jié)中，小組成員可以通過協(xié)商共同解答他人的提問，以此提高學(xué)生的臨場應(yīng)變能力和相互協(xié)作能力。指導(dǎo)教師對課程設(shè)計報告要進(jìn)行認(rèn)真的評判，評分時各部分的分值比例如下：選題難度，包括完成目標(biāo)的難度，占20%；完成質(zhì)量，主要考慮其設(shè)計方法和實現(xiàn)技術(shù)，占30%；實驗報告撰寫質(zhì)量，占30%；演示效果，占20%。上述分值比例及評定方法可根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整。
指導(dǎo)教師評價學(xué)生的設(shè)計時采用如下標(biāo)準(zhǔn)：
1）若完成的課程設(shè)計特別優(yōu)秀，且創(chuàng)新性強(qiáng)，可給予90分以上，但嚴(yán)格控制90分以上的數(shù)量。
2）若能保證程序完全正確，則可獲得80～84分；如果學(xué)生設(shè)計算法有自己獨特的見解，并通過代碼實現(xiàn)，而且具有一定的創(chuàng)新性，則可考慮加分到85～89分。
3）若在設(shè)計算法和代碼實現(xiàn)的過程中出現(xiàn)極少的錯誤，則應(yīng)給予70～79分。
4）若設(shè)計錯誤不算太多，大部分算法與實現(xiàn)程序都能通過，則應(yīng)給予60～69分。
5）若程序中有比較多的錯誤，不能達(dá)到規(guī)定的要求，則其成績給予不及格。
2 結(jié)論
課程設(shè)計是讓學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的重要教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。如何通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)實踐，培養(yǎng)學(xué)生分析并解決具有一定規(guī)模的實際問題的能力，提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的教學(xué)效率和效果，是教師一直在不斷研究和探討的問題。筆者根據(jù)自己在教學(xué)中的體會，介紹并探討了對課程設(shè)計內(nèi)容的選取，組織與實施，以及評價標(biāo)準(zhǔn)，并將其應(yīng)用到本校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的實際教學(xué)中，取得了較好的教學(xué)效果，為同行提供一定的可參考價值。
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